螺旋弹簧的设计计算

其中需用扭转应力 从式⑥可以得到：
⑦
D= ·d
=材料最大应力/安全系数
⑧
最大弹簧力 为：
⑨
从式⑥可得：
⑩
弹簧的总圈数一般比工作圈数 n 多～2 圈。弹簧受最大压力 该保持在～，防止弹簧运动过程中产生并圈的风险。
将⑧带入④中得：
时，相邻圈之间的间隙应
同理，动载荷下的扭转应力为
螺旋弹簧的最大应力 为：
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螺旋弹簧只能承受垂直载荷，在此载荷作用下钢丝产生扭转应力。螺旋弹簧的主要尺寸是 平均直径 D，钢丝直径 d 和工作圈数 n。
在设计汽车悬架螺旋弹簧时，先根据平顺性的要求确定悬架的偏频 （悬架的刚度），再利用公式①计算一侧悬架的刚度 C（虚拟弹簧的刚度）：
①
其中 是单边簧载质量转换成载荷即为：
另外，弹簧材料也会影响弹簧的疲劳寿命，如果弹簧钢丝内部杂质过多，带状组织过于严 重，就会严重影响弹簧的疲劳寿命，这弹簧设计时也要充分考虑的。
对于螺旋弹簧不仅要对个参数进行设计计算，更要对弹簧的耐久性能充分考虑，因为弹簧 在使用过程中如果因为耐久性能差造成断裂，那就是致命的缺陷。
在逆向设计中，弹簧的载荷和高度是已知的，需要选用相应的材料，以及合适的弹簧钢丝，可 以通过式⑦计算出弹簧的钢丝直径，根据企业标准要求，弹簧要求在极限行程内，以的
频率运动，在 40 万wenku.baidu.com之内不允许断裂，如果安全系数选的过小，以下，那么基本上是无法保 证试验通过的。
此外弹簧的疲劳寿命还受到表面硬度的影响，如果弹簧的表面硬度过高，即二次喷丸的工 艺控制不够好，会导致弹簧的表面微裂纹随着运动而越来越多，最终导致弹簧断裂。
②
对于麦弗逊悬架有：
③
弹簧在轴向力 （静载荷）的作用下的扭转应力为：
= ④
其中， 是工作应力；D 是簧圈平均直径；d 是弹簧钢丝直径； 是旋绕比， =D/d； 是考虑剪力与与簧圈曲率影响的校正系数：
⑤
弹簧的刚度 为
⑥
其中 是弹簧的静挠度；G 是切变模量，n 是弹簧的工作圈数。 选好旋绕比 之后，可以从式⑤计算出 ，则由④可得：